第六章靜電場(chǎng)第3單元靜電現(xiàn)象電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(82張ppt)

1、靜電現(xiàn)象靜電現(xiàn)象想一想想一想 如圖如圖631所示，絕緣開(kāi)口金屬球殼所示，絕緣開(kāi)口金屬球殼A已帶電，已帶電，現(xiàn)把驗(yàn)電器甲的小金屬球與現(xiàn)把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A球殼的內(nèi)壁用導(dǎo)線相連，球殼的內(nèi)壁用導(dǎo)線相連，另外把一絕緣的金屬小球另外把一絕緣的金屬小球B與球殼與球殼A的內(nèi)壁相接觸后再與的內(nèi)壁相接觸后再與驗(yàn)電器乙的金屬小球相接觸，驗(yàn)電器乙距球殼驗(yàn)電器乙的金屬小球相接觸，驗(yàn)電器乙距球殼A足夠遠(yuǎn)，足夠遠(yuǎn)，那么驗(yàn)電器甲和乙的金屬箔片是否張開(kāi)？那么驗(yàn)電器甲和乙的金屬箔片是否張開(kāi)？圖圖631提示：處于靜電平衡的金屬球殼，由于電荷間的相互排提示：處于靜電平衡的金屬球殼，由于電荷間的相互排斥的作用力，電荷間的距離盡量

2、變大，所以電荷分布在斥的作用力，電荷間的距離盡量變大，所以電荷分布在金屬球殼的外表面上，在金屬球殼的內(nèi)表面沒(méi)有凈電荷金屬球殼的外表面上，在金屬球殼的內(nèi)表面沒(méi)有凈電荷的分布。驗(yàn)電器甲與的分布。驗(yàn)電器甲與A球殼相連時(shí)，與金屬球殼構(gòu)成一個(gè)球殼相連時(shí)，與金屬球殼構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體，相當(dāng)于金屬球殼的遠(yuǎn)端，則帶有電荷，從而使金導(dǎo)體，相當(dāng)于金屬球殼的遠(yuǎn)端，則帶有電荷，從而使金屬箔片張開(kāi)；同理，得出驗(yàn)電器乙不會(huì)帶電，故金屬箔屬箔片張開(kāi)；同理，得出驗(yàn)電器乙不會(huì)帶電，故金屬箔片不張開(kāi)。片不張開(kāi)。記一記記一記 1靜電平衡靜電平衡 (1)概念：導(dǎo)體中概念：導(dǎo)體中(包括表面包括表面)沒(méi)有電荷的沒(méi)有電荷的 的的狀態(tài)。狀態(tài)。定向

3、移動(dòng)定向移動(dòng)處處為零處處為零等勢(shì)面等勢(shì)面垂直垂直外表面外表面 2靜電現(xiàn)象的應(yīng)用靜電現(xiàn)象的應(yīng)用 (1)靜電屏蔽：處于靜電平衡的空腔導(dǎo)體，腔外電靜電屏蔽：處于靜電平衡的空腔導(dǎo)體，腔外電場(chǎng)對(duì)場(chǎng)對(duì) 不產(chǎn)生影響。不產(chǎn)生影響。 (2)尖端放電：所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相尖端放電：所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號(hào)相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。腔內(nèi)空間腔內(nèi)空間電荷中和電荷中和 試一試試一試1電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說(shuō)法正確的電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說(shuō)法正確的是是 ()A銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織銅

4、絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用對(duì)人體起保護(hù)作用C電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用零，對(duì)人體起保護(hù)作用D銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用解析：金屬殼可以起到靜電屏蔽的作用，使殼內(nèi)部不受外解析：金屬殼可以起到靜電屏蔽的作用，使殼內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響。部電場(chǎng)的影響。答案：答案：C電容和電容器電容和電容器想一想想一想 如圖如圖632所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，所

5、示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電與一靈敏的靜電計(jì)相接，極板計(jì)相接，極板B接地，若極板接地，若極板B向上移向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針變化動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是什么？作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是什么？圖圖632記一記記一記 1電容器電容器 (1)組成：兩個(gè)彼此絕緣且又相距很近的組成：兩個(gè)彼此絕緣且又相距很近的 。 (2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的 。 (3)充、放電：充、放電： 充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極

6、板分別帶上等量的異號(hào)電荷的過(guò)程。充電后，兩極板上的電荷由于帶上等量的異號(hào)電荷的過(guò)程。充電后，兩極板上的電荷由于互相吸引而保存下來(lái)；兩極板間有互相吸引而保存下來(lái)；兩極板間有 存在。充電過(guò)程中存在。充電過(guò)程中由電源獲得的電能儲(chǔ)存在電容器中。由電源獲得的電能儲(chǔ)存在電容器中。 放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，兩極放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷板上的電荷 的過(guò)程。放電后的兩極板間不再有電場(chǎng)，的過(guò)程。放電后的兩極板間不再有電場(chǎng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。導(dǎo)體導(dǎo)體絕對(duì)值絕對(duì)值電場(chǎng)電場(chǎng)中和中和 2電容電容 (1)定義：電容器所帶的定義：電容器所

7、帶的 與電容器兩極板間的與電容器兩極板間的 的比值。的比值。 (2)意義：表示電容器意義：表示電容器 的物理量。的物理量。 (3)定義式：定義式： 。 (4)單位：?jiǎn)挝唬?法拉法拉(F) 微法微法(F) 皮法皮法(pF)。 3平行板電容器的電容平行板電容器的電容 (1)決定因素：平行板電容器的電容決定因素：平行板電容器的電容C跟板間電介質(zhì)的跟板間電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)介電常數(shù)r成成 ，跟正對(duì)面積，跟正對(duì)面積S成成 ，跟極板，跟極板間的距離間的距離d成成 。 (2)決定式：決定式： 。電荷量電荷量Q電勢(shì)差電勢(shì)差U容納電荷本領(lǐng)容納電荷本領(lǐng)1061012正比正比正比正比反比反比 試一試試一試2圖圖

8、633是一種通過(guò)測(cè)量電是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化，來(lái)檢測(cè)液容器電容的變化，來(lái)檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，電容面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說(shuō)法中正確的顯示電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說(shuō)法中正確的有有 ()圖圖633A該儀器中電容器的兩個(gè)電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體該儀器中電容器的兩個(gè)電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體B芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大C如果指示器顯示出電容增大了，則說(shuō)明容器中液面升高如果指示器顯示出電容增大了，則說(shuō)明容器中液面升高

9、了了D如果指示器顯示出電容減小了，則說(shuō)明容器中液面升高如果指示器顯示出電容減小了，則說(shuō)明容器中液面升高了了解析：類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)：芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電解析：類似于平行板電容器的結(jié)構(gòu)：芯柱和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩塊電極，芯柱的絕緣層就是極間的電介質(zhì)，其厚度容器的兩塊電極，芯柱的絕緣層就是極間的電介質(zhì)，其厚度d相當(dāng)于兩平行板間的距離，進(jìn)入液體深度相當(dāng)于兩平行板間的距離，進(jìn)入液體深度h相當(dāng)于兩平行板的相當(dāng)于兩平行板的相對(duì)面積相對(duì)面積(且且h越大，越大，S越大越大)，所以，所以d大時(shí)大時(shí)C就小，若就小，若C大時(shí)就大時(shí)就表明表明h大，正確答案為大，正確答案為AC項(xiàng)。項(xiàng)。答案：答案：AC帶電粒子在

10、電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)想一想想一想 如圖如圖634所示，在點(diǎn)電荷所示，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和兩點(diǎn)，將質(zhì)子和粒子分別從粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？時(shí)，它們的速度大小之比為多少？圖圖634超鏈超鏈接接記一記記一記 1帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 帶電粒子在電場(chǎng)中加速，若不計(jì)粒子的重力，則電帶電粒子在電場(chǎng)中加速，若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子 的增量。的增量。 (1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：WqEdqU 。 (2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：在非

11、勻強(qiáng)電場(chǎng)中：WqU 。動(dòng)能動(dòng)能2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)研究情況：帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。研究情況：帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)運(yùn)動(dòng)形式：類平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式：類平拋運(yùn)動(dòng)(3)處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解。處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解。沿電場(chǎng)方向，做初速度為零的沿電場(chǎng)方向，做初速度為零的 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。沿初速度方向做沿初速度方向做 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 。勻速直線勻速直線勻加速直線勻加速直線qEmqUmd0lv試一試試一試圖圖635A1 1B1 2C2 1 D1 4答案：答案：B示波管示波管想一想想一想 一臺(tái)正常工作的示波管

12、，突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫一臺(tái)正常工作的示波管，突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫面的高度縮小，則產(chǎn)生故障的原因可能是什么？面的高度縮小，則產(chǎn)生故障的原因可能是什么？記一記記一記 1構(gòu)造構(gòu)造 ，偏轉(zhuǎn)極板，偏轉(zhuǎn)極板，熒光屏。熒光屏。(如圖如圖636所示所示)電子槍電子槍圖圖636 2工作原理工作原理 (1)YY上加的是待顯示的上加的是待顯示的 ，XX上是機(jī)器自身上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做 。 (2)觀察到的現(xiàn)象：觀察到的現(xiàn)象： 如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和和YY之間都沒(méi)有加電壓，則電子之間都沒(méi)有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏 ，在

13、那里產(chǎn)生，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。一個(gè)亮斑。 若所加掃描電壓和若所加掃描電壓和 的周期相等，就可以在的周期相等，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象。熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象。信號(hào)電壓信號(hào)電壓掃描電壓掃描電壓中心中心信號(hào)電壓信號(hào)電壓 試一試試一試4示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它是由加速電場(chǎng)和示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它是由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成。如圖偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成。如圖637所示，電子在電壓為所示，電子在電壓為U1的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后射入電壓為的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后射入電壓為U2的平的平行金屬板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行，在滿行金屬板間的電

14、場(chǎng)中，入射方向與極板平行，在滿足電子能射出平行電場(chǎng)區(qū)的條件下，下述情況一定足電子能射出平行電場(chǎng)區(qū)的條件下，下述情況一定能使電子偏轉(zhuǎn)角度能使電子偏轉(zhuǎn)角度變大的是變大的是 ()圖圖637AU1變大，變大，U2變大變大 BU1變小，變小，U2變大變大CU1變大，變大，U2變小變小 DU1變小，變小，U2變小變小答案：答案：B平行板電容器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析平行板電容器的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析 1.運(yùn)用電容器定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變運(yùn)用電容器定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變化的思路化的思路 (1)確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。不變。 2兩類動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析比

15、較兩類動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析比較 (1)第一類動(dòng)態(tài)變化：兩極板間電壓第一類動(dòng)態(tài)變化：兩極板間電壓U恒定不變恒定不變(2)第二類動(dòng)態(tài)變化：電容器所帶電荷量第二類動(dòng)態(tài)變化：電容器所帶電荷量Q恒定不變恒定不變 例例1如圖如圖638所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為為E的直流電源的直流電源(內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則() A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)帶電油滴將沿豎直方向向

16、上運(yùn)動(dòng) BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低點(diǎn)的電勢(shì)將降低 C帶電油滴的電勢(shì)能將減小帶電油滴的電勢(shì)能將減小 D若電容器的電容減小，則極板帶若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大電荷量將增大圖圖638答案答案B平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題常見(jiàn)的類型平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題常見(jiàn)的類型帶電體在電場(chǎng)中的平衡與加速帶電體在電場(chǎng)中的平衡與加速 1.帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理 (1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，粒子、離子等，除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并但并不忽略質(zhì)量不忽略質(zhì)量)。 (2)帶電

17、顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。 2帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡 解題步驟：解題步驟：選取研究對(duì)象，選取研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，注進(jìn)行受力分析，注意電場(chǎng)力的方向特點(diǎn)。意電場(chǎng)力的方向特點(diǎn)。由平衡條件列方程求解。由平衡條件列方程求解。 3帶電粒子在電場(chǎng)中的變速直線運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的變速直線運(yùn)動(dòng) 可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求解或從功能角度可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求解或從功能角度用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解。用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解。 例

18、例2(2012濟(jì)南模擬濟(jì)南模擬)如圖如圖639所示，一帶電荷量為所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的的小物塊處于一傾角為小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止。重力加速度取場(chǎng)中，小物塊恰好靜止。重力加速度取g，sin 370.6，cos 370.8。求：。求： (1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；圖圖639(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能。時(shí)的動(dòng)能。審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)第二步：找突破口第二步：找突破口(1)要求

19、要求“電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度”應(yīng)根據(jù)平衡條件求解。應(yīng)根據(jù)平衡條件求解。(2)要求要求“加速度加速度”應(yīng)用牛頓第二定律求解。應(yīng)用牛頓第二定律求解。(3)要求要求“動(dòng)能動(dòng)能”應(yīng)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解。應(yīng)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解。受力平衡受力平衡恰好靜止恰好靜止不計(jì)摩擦不計(jì)摩擦光滑斜面光滑斜面獲取信息獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn) (3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)，重力做正功，時(shí)，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得mgLsin 37qELcos 37Ek0 可得可得Ek0.3mgL帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法 與力學(xué)的分析方法

20、基本相同：先分析受力情況，再分與力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速；是直線還是平衡、加速或減速；是直線還是曲線曲線)；然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。也可以從功和能的角；然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。也可以從功和能的角度分析：帶電體的加速度分析：帶電體的加速(含偏轉(zhuǎn)過(guò)程中速度大小的變化含偏轉(zhuǎn)過(guò)程中速度大小的變化)過(guò)過(guò)程是其他形式的能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。解決這類問(wèn)題，程是其他形式的能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。解決這類問(wèn)題，可以用動(dòng)能定理或能量守恒定律?？梢杂脛?dòng)能定理或能量守恒定律。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題 1

21、.兩個(gè)結(jié)論兩個(gè)結(jié)論 2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系 例例3(2012云南名校聯(lián)考云南名校聯(lián)考)如圖如圖6310所示直所示直流電源的路端電壓流電源的路端電壓U182V。金屬板。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn)相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn)a、b、c、d連接。變阻器上連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為段電阻之比為1 2 3?？住？譕1正對(duì)正對(duì)B和和E，孔，孔O2正對(duì)正對(duì)D和和G。邊緣。邊緣F、H正對(duì)。一個(gè)電子以初速度正對(duì)。一個(gè)電子以初速度v04106m/s沿沿AB方向從方向從A點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，恰好穿

22、過(guò)孔進(jìn)入電場(chǎng)，恰好穿過(guò)孔O1和和O2后，從后，從H點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。金點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。金屬板間的距離屬板間的距離L12 cm，L24 cm，L36 cm。電子質(zhì)。電子質(zhì)量量me9.11031 kg，電量，電量q1.61019C。正對(duì)兩平。正對(duì)兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，求：行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，求：圖圖6310(1)各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。(2)電子離開(kāi)電子離開(kāi)H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。(3)四塊金屬板的總長(zhǎng)度四塊金屬板的總長(zhǎng)度(ABCDEFGH)。 答案答案(1)1 516.67 N/C(2)3.641017 J(3)0.24 m帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種求解思路帶電粒子在電

23、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種求解思路 1運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn) (1)運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)是指用勻變速運(yùn)動(dòng)的公式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，運(yùn)動(dòng)學(xué)觀點(diǎn)是指用勻變速運(yùn)動(dòng)的公式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，一般有兩種情況：一般有兩種情況： 帶電粒子初速度方向與電場(chǎng)線共線，則粒子做勻變速帶電粒子初速度方向與電場(chǎng)線共線，則粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)； 帶電粒子的初速度方向垂直電場(chǎng)線，則粒子做勻變速帶電粒子的初速度方向垂直電場(chǎng)線，則粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)(類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng))。 (2)當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般要采當(dāng)帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般要采取類似平拋運(yùn)動(dòng)的解決方法。取類似平拋運(yùn)動(dòng)的解決方

24、法。 2功能觀點(diǎn)：首先對(duì)帶電體受力分析，再分析運(yùn)功能觀點(diǎn)：首先對(duì)帶電體受力分析，再分析運(yùn)動(dòng)形式，然后根據(jù)具體情況選用公式計(jì)算。動(dòng)形式，然后根據(jù)具體情況選用公式計(jì)算。 (1)若選用動(dòng)能定理，則要分清有多少個(gè)力做功，若選用動(dòng)能定理，則要分清有多少個(gè)力做功，是恒力做功還是變力做功，同時(shí)要明確初、末狀態(tài)及運(yùn)是恒力做功還是變力做功，同時(shí)要明確初、末狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能的增量。動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)能的增量。 (2)若選用能量守恒定律，則要分清帶電體在運(yùn)動(dòng)若選用能量守恒定律，則要分清帶電體在運(yùn)動(dòng)中共有多少種能量參與轉(zhuǎn)化，哪些能量是增加的，哪些中共有多少種能量參與轉(zhuǎn)化，哪些能量是增加的，哪些能量是減少的。能量是減少

25、的。 高考對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的考查頻率高考對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的考查頻率很高，題目通常結(jié)合力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)綜合考查，主很高，題目通常結(jié)合力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)綜合考查，主要考查辨析能力和綜合分析能力，題目難度中等偏上，要考查辨析能力和綜合分析能力，題目難度中等偏上，考生得分一般較低?？忌梅忠话爿^低。超鏈超鏈接接圖圖6311 (1)求彈簧槍對(duì)小物體所做的功；求彈簧槍對(duì)小物體所做的功； (2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求，求CP的長(zhǎng)的長(zhǎng)度。度。 第一步：審題干，抓關(guān)鍵信息第一步：審題干，抓關(guān)鍵信息電場(chǎng)力的方向改變，物體與斜面的正壓力改變，電場(chǎng)

26、力的方向改變，物體與斜面的正壓力改變，摩擦力大小改變，物體的加速度改變摩擦力大小改變，物體的加速度改變無(wú)碰撞，沒(méi)有能量損失無(wú)碰撞，沒(méi)有能量損失摩擦不計(jì)摩擦不計(jì)獲取信息獲取信息關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)可應(yīng)用牛頓第二定律確定電場(chǎng)改變前后的加速度可應(yīng)用牛頓第二定律確定電場(chǎng)改變前后的加速度的大小，再應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解的大小，再應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解 第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化第三步：三定位，將解題過(guò)程步驟化 第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分第四步：求規(guī)范，步驟嚴(yán)謹(jǐn)不失分考生易犯錯(cuò)誤考生易犯錯(cuò)誤 (1)在在中因三角函數(shù)弄錯(cuò)而失中因三角函數(shù)弄錯(cuò)而失6分。分。 (2)在在中不能正確的受力分析，而在計(jì)算摩擦中不能正確的受

27、力分析，而在計(jì)算摩擦力時(shí)出錯(cuò)，失力時(shí)出錯(cuò)，失6分。分。 (3)在在中因不明確物體在兩運(yùn)動(dòng)階段的內(nèi)在聯(lián)中因不明確物體在兩運(yùn)動(dòng)階段的內(nèi)在聯(lián)系而不能正確列方程，失系而不能正確列方程，失5分。分。 名師叮囑名師叮囑 (1)帶電體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程若包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，要分帶電體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程若包含多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，要分段處理。段處理。 (2)對(duì)帶電體在不同運(yùn)動(dòng)階段進(jìn)行正確的受力分析，對(duì)帶電體在不同運(yùn)動(dòng)階段進(jìn)行正確的受力分析，求加速度。求加速度。 (3)找出各階段的內(nèi)在聯(lián)系，如速度關(guān)系，位移關(guān)找出各階段的內(nèi)在聯(lián)系，如速度關(guān)系，位移關(guān)系，能量關(guān)系等。系，能量關(guān)系等。隨堂鞏固落實(shí)隨堂鞏固落實(shí)1(2012江蘇高考江蘇高考)一充

28、電后的平行板電容器保持兩極板的正一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容其電容C和兩極板間的電勢(shì)差和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是的變化情況是 ()AC和和U均增大均增大BC增大，增大，U減小減小CC減小，減小，U增大增大 D.C和和U均減小均減小答案：答案：B2(2012浙江聯(lián)考浙江聯(lián)考)如圖如圖6312所示，在某一真空中，所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有初速度為直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿

29、圖示虛線的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由由A向向B做直線運(yùn)動(dòng)。那么做直線運(yùn)動(dòng)。那么 ()A微粒帶正、負(fù)電荷都有可能微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)D微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)圖圖6312解析：微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的解析：微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的電場(chǎng)方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的電場(chǎng)力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線上，由此可知微粒所受的電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相上，由此可

30、知微粒所受的電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒做勻減速直反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故線運(yùn)動(dòng)，故B正確。正確。答案：答案：B3(2012蘭州診斷蘭州診斷)如圖如圖6313所示，一電子槍發(fā)射出所示，一電子槍發(fā)射出的電子的電子(初速度很小，可視為零初速度很小，可視為零)進(jìn)入加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入加速電場(chǎng)加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后偏轉(zhuǎn)位移為垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y，要使偏轉(zhuǎn)，要使偏轉(zhuǎn)位移增大，下列哪些措施是可行的位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時(shí)不考慮電子射出時(shí)碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況) ()A增大偏轉(zhuǎn)

31、電壓增大偏轉(zhuǎn)電壓UB增大加速電壓增大加速電壓U0C增大偏轉(zhuǎn)極板間距離增大偏轉(zhuǎn)極板間距離D將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子圖圖6313答案：答案：A4(2012福州質(zhì)檢福州質(zhì)檢)電場(chǎng)中某三條等勢(shì)線電場(chǎng)中某三條等勢(shì)線如圖如圖6314實(shí)線實(shí)線a、b、c所示。一所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)運(yùn)動(dòng)到動(dòng)到Q，已知電勢(shì)，已知電勢(shì)abc，這一過(guò)，這一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的程電子運(yùn)動(dòng)的vt圖象可能是下列各圖中的圖象可能是下列各圖中的()圖圖6314圖圖6315解析：由圖可知，此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，且解析：由圖可知，此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，且Q點(diǎn)處電點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度小于場(chǎng)強(qiáng)度小

32、于P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度，電子僅在電場(chǎng)力作用下沿點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度，電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從直線從P運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到Q，做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，這，做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的vt圖象可能是圖象可能是A。答案：答案：A5(2013濰坊聯(lián)考濰坊聯(lián)考)如圖如圖6316所示，所示，用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為的絕緣細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為帶電量為q的小球的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))后后懸掛于懸掛于O點(diǎn)，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)點(diǎn)，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中。將小球拉至使懸線呈水平的位置中。將小球拉至使懸線呈水平的位置A后，由靜止后，由靜止開(kāi)始將小球

33、釋放，小球從開(kāi)始將小球釋放，小球從A點(diǎn)開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)懸點(diǎn)開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)懸線轉(zhuǎn)過(guò)線轉(zhuǎn)過(guò)60角到達(dá)位置角到達(dá)位置B時(shí)，速度恰好為零。求：時(shí)，速度恰好為零。求：(1)B、A兩點(diǎn)的電勢(shì)差兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBA(2)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E。圖圖6316課時(shí)跟蹤檢測(cè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)見(jiàn)見(jiàn)“課時(shí)跟蹤檢測(cè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十五）（二十五）”（給有能力的學(xué)生加餐）（給有能力的學(xué)生加餐）1(2012開(kāi)封二模開(kāi)封二模)空間某一靜電場(chǎng)的空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)電勢(shì)隨隨x變化情況如圖變化情況如圖1所示，下所示，下列說(shuō)法中正確的是列說(shuō)法中正確的是 ()A空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸垂直軸垂直B電荷沿電荷沿x軸從軸從O

34、移到移到x1的過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功的過(guò)程中，電場(chǎng)力不做功C正電荷沿正電荷沿x軸從軸從x1移到移到x2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小正功，電勢(shì)能減小D負(fù)電荷沿負(fù)電荷沿x軸從軸從x1移到移到x2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加功，電勢(shì)能增加圖圖1解析：因沿解析：因沿x軸電勢(shì)在不斷變化，故除軸電勢(shì)在不斷變化，故除x2點(diǎn)外，空間點(diǎn)外，空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均不與各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均不與x軸垂直，選項(xiàng)軸垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電荷錯(cuò)誤；電荷沿沿x軸從軸從O移到移到x1的過(guò)程中，電勢(shì)不斷減小，電勢(shì)能的過(guò)程中，電勢(shì)不斷減小，電勢(shì)能不斷變化，故電場(chǎng)力做功，選項(xiàng)不斷變化，故電場(chǎng)力做

35、功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；正電荷沿錯(cuò)誤；正電荷沿x軸從軸從x1移到移到x2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，負(fù)電荷沿負(fù)電荷沿x軸從軸從x1移到移到x2的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，選項(xiàng)電勢(shì)能增加，選項(xiàng)CD正確。正確。答案：答案：CD2(2012黃岡期末黃岡期末)如圖如圖2所示，在豎直向所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c、d四個(gè)帶四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，各以水平向左、水平向右、電質(zhì)點(diǎn)，各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力，則有運(yùn)動(dòng)，不計(jì)質(zhì)點(diǎn)

36、間的相互作用力，則有 ()Ac、d帶異種電荷帶異種電荷Ba、b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變帶同種電荷且電勢(shì)能均不變Cd的電勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大的電勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大Dc的電勢(shì)能增大，機(jī)械能減小的電勢(shì)能增大，機(jī)械能減小圖圖2解析：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受重力均向下，要使它們分別以水平解析：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受重力均向下，要使它們分別以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力均向上，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電，且與線運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力均向上，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電，且與重力平衡，選項(xiàng)重力平衡，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；a、b沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，帶同種電沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，帶同

37、種電荷且電勢(shì)能均不變，選項(xiàng)荷且電勢(shì)能均不變，選項(xiàng)B正確；正確；d豎直向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)豎直向上運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，力做正功，d的電勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大，選項(xiàng)的電勢(shì)能減小，重力勢(shì)能增大，選項(xiàng)C正確；正確；c豎直向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，重力勢(shì)能豎直向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)D正確。正確。答案：答案：BCD3請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是 ()A電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電

38、線上會(huì)被電死小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死D打雷時(shí)，待在汽車?yán)锉却谀疚堇镆ｋU(xiǎn)打雷時(shí)，待在汽車?yán)锉却谀疚堇镆ｋU(xiǎn)解析：本題考查電學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，意在考查解析：本題考查電學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，意在考查學(xué)生將電學(xué)知識(shí)應(yīng)用在生活實(shí)踐中的能力。電工穿絕學(xué)生將電學(xué)知識(shí)應(yīng)用在生活實(shí)踐中的能力。電工穿絕緣衣容易產(chǎn)生大量的靜電，反而比較危險(xiǎn)，緣衣容易產(chǎn)生大量的靜電，反而比較危險(xiǎn)，A選項(xiàng)錯(cuò)選項(xiàng)錯(cuò)誤。汽油和塑料油桶會(huì)摩擦起電，因?yàn)樗芰鲜墙^緣材誤。汽油和塑料油桶會(huì)摩擦起電，因?yàn)樗芰鲜墙^緣材料，不能把電傳走，所以塑料油桶內(nèi)產(chǎn)生火花導(dǎo)致塑料，不能把電傳走，所以塑料油桶內(nèi)產(chǎn)生火花導(dǎo)致塑料油桶爆炸，故料油桶爆炸，故B選項(xiàng)正確。小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線選項(xiàng)正確。小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上時(shí)，加在小鳥(niǎo)兩腿間的電壓非常小，小鳥(niǎo)不會(huì)被電上時(shí)，加在小鳥(niǎo)兩腿間的電壓非常小，小鳥(niǎo)不會(huì)被電死，死，C選項(xiàng)錯(cuò)。打雷時(shí)，待在汽車?yán)?，汽車的金屬外選項(xiàng)錯(cuò)。打雷時(shí)，待在汽車?yán)铮嚨慕饘偻鈿て鸬狡帘蔚淖饔?，木屋淋雨后?huì)變成導(dǎo)體，所以待殼起到屏蔽的作用，木屋淋雨后會(huì)變成導(dǎo)體，所以待在汽車?yán)锉却谀疚堇镆踩?，在汽車?yán)锉却谀疚堇镆踩?，D選項(xiàng)錯(cuò)。選項(xiàng)錯(cuò)。答案：答案：B圖圖3A同時(shí)到達(dá)